1994 Fiscal Year Annual Research Report

ブレンドによる共連続ミクロ相分離構造の制御に関する研究

Research Project

Project/Area Number	05650673
Research Institution	KYOTO UNIVERSITY
Principal Investigator	長谷川博一京都大学, 工学部, 助手 (60127123)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	橋本竹治京都大学, 工学部, 教授 (20026230)
Keywords	ブロック共重合体 / ポリマーブレンド / ミクロ相分離 / 共連続構造 / 極小曲面 / 電子顕微鏡 / 小角X線散乱 / 小角中性子散乱
Research Abstract	互いに非相溶な2種類の高分子から成るブロック共重合体が形成するナノメートル・オーダーのミクロ相分離構造には、共連続構造と呼ばれる相分離した二相が共に三次元連続相を成す興味深い構造が存在する。本研究はこの共連続構造の作製法を確立するとともに、その原理を明らかにすることを目的とした共連続構造の制御には、界面の曲率の制御とミクロドメインへのセグメントの均一充填が必要であり、それらはブロック共重合体にホモポリマーや分子量あるいは組成の異なる同種のブロック共重合体をブレンドすることにより達成可能である。そのためには先ずそれらのブレンド系において、混合状態やモルホロジーが、両者の分子量比や組成と共にどのように変化するかを明らかにしなければならない。本研究ではこの問題について、電子顕微鏡および小角X線散乱を用いた系統的基礎研究を行ない、3編の論文にまとめ報告した。また、共連続ミクロ相分離構造作製方法として、ブロック共重合体に対し分子量の異なる2種類のホモポリマーを混合する方法を考案したが、これは分子量がブロック鎖とほぼ等しいホモポリマーはミクロドメイン中心部に局在化して均一充填に寄与し、分子量の小さいホモポリマーはブロック鎖を膨潤することにより界面の曲率の変化に寄与すると考えられるためである。この点に関し、本研究では小角中性子散乱測定によりミクロドメイン中におけるブロック鎖とホモポリマー鎖の相互侵入の度合いを評価した。その結果、ミクロドメイン中心部に局在化していると考えられるブロック鎖とほぼ等しい分子量を持つホモポリマーの場合でも、分子の回転半径ていどの領域で鎖が相互侵入していることが判明し、論文として報告した。また、こうした基礎的知見をもとに、2種類のホモポリマーを混合する方法によって、新規な共連続ミクロドメイン構造を創製することに成功した。その結果をまとめ、論文として提出する予定である。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Y.Nishikawa: "Grain Boundary Morphology of Lamellar Microdomains." Acta Polymer.44. 247-255 (1993)
[Publications] T.Hashimoto: "Ordered Structure in Blends of Block Copolymers.2.Self-assembly for Immiscible Lamella-forming Copolymers." Macromolecules. 27. 1562-1570 (1994)
[Publications] S.Koizumi: "Ordered Structure in Blends of Block Copolymers.3.Self-assembly in Blends of Sphere and Cylinder-forming Copolymers." Macromolecules. 27. 4371-4381 (1994)
[Publications] S.Koizumi: "Ordered Structures of Block Copolymer/Homopolymer Mixtures.5.Interplay of Macro-and Microphase Transitions." Macromolecules. 27. 6532-6540 (1994)
[Publications] S.Koizumi: "Spatial Distribution of Homopolymer in Block Copolymer Microdomains as Observed by a Combined SANS and SAXS Method" Macromolecules. 27. 7893-7906 (1994)
[Publications] H.Hasegawa: "Advanced Materials.'93,II,A:Biomaterials,Organic and Intelligent Materials" Elsevier, 6 (1995)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

ブレンドによる共連続ミクロ相分離構造の制御に関する研究

Principal Investigator

長谷川 博一 京都大学, 工学部, 助手 (60127123)

Research Products

[Publications] Y.Nishikawa: "Grain Boundary Morphology of Lamellar Microdomains." Acta Polymer.44. 247-255 (1993)

[Publications] T.Hashimoto: "Ordered Structure in Blends of Block Copolymers.2.Self-assembly for Immiscible Lamella-forming Copolymers." Macromolecules. 27. 1562-1570 (1994)

[Publications] S.Koizumi: "Ordered Structure in Blends of Block Copolymers.3.Self-assembly in Blends of Sphere and Cylinder-forming Copolymers." Macromolecules. 27. 4371-4381 (1994)

[Publications] S.Koizumi: "Ordered Structures of Block Copolymer/Homopolymer Mixtures.5.Interplay of Macro-and Microphase Transitions." Macromolecules. 27. 6532-6540 (1994)

[Publications] S.Koizumi: "Spatial Distribution of Homopolymer in Block Copolymer Microdomains as Observed by a Combined SANS and SAXS Method" Macromolecules. 27. 7893-7906 (1994)

[Publications] H.Hasegawa: "Advanced Materials.'93,II,A:Biomaterials,Organic and Intelligent Materials" Elsevier, 6 (1995)

長谷川博一京都大学, 工学部, 助手 (60127123)